เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนแบบ pluripotent เกิดขึ้นเป็นมวลเซลล์ชั้นใน (ICM) ภายในบลาสโตซิสต์ เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้สามารถกลายเป็นเนื้อเยื่อใดในร่างกายก็ได้ ยกเว้นรก เฉพาะเซลล์จากตัวอ่อนระยะมอรูลาที่มีคุณสมบัติ totipotent คือ สามารถกลายเป็นเนื้อเยื่อทุกชนิดในร่างกายและรกนอกตัวอ่อนได้

เซลล์ต้นกำเนิดจัดตามแหล่งที่ได้มาเป็น 2 ชนิดคือ

• เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนมนุษย์ (Embryonic Stem Cell) คือ เซลล์ต้นกำเนิดที่เก็บส่วนของ inner cell mass จากตัวอ่อนของมนุษย์หรือสัตว์ที่ยังอยู่ในครรภ์ในระยะ blastocyst เซลล์ต้นกำเนิดในระยะนี้จะมีอายุเพียง 3-5 วัน หลังการปฏิสนธิ แต่สามารถเจริญเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะได้ทุกชนิด
• เซลล์ต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อที่โตเต็มวัย (Adult Stem Cell) คือเซลล์ต้นกำเนิดที่เก็บจากเนื้อเยื่อที่โตเต็มวัย เช่นจาก ไขกระดูก เลือด ผิวหนัง ฟันน้ำนม เป็นต้น

และมีการจำแนกตามความสามารถในการนำไปพัฒนาได้อีก 3 ชนิด คือ

1. Totipotent cell คือ เซลล์ที่พัฒนาไปได้แบบไม่จำกัด เช่น เซลล์ตัวอ่อนมนุษย์
2. Pluripotent cell คือ เซลล์ที่พัฒนาไปได้หลายแบบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเนื่อเยื่อต่างๆของสิ่งมีชีวิต
3. Unipotent cell คือ เซลล์ที่พัฒนาไปเป็นเซลล์จำเพาะชนิดใดชนิดหนึ่งเท่านั้น